电机学概念以及公式总结

电机学学习笔记一、绪论1)基本概念：电机：指应用电磁感应作用而运行的机械，用于电能的转换与不同形式电能之间的变换电机按照功能的分类：有电动机，发电机，变压器与控制电机按照结构特点分类：有变压器与旋转电机，旋转电机分为交流电机与直流电机，交流电机分为同步电机与异步电机2)电机学使用的基本公式：磁路欧姆定律、磁路基尔霍夫第一定律（KCL）、磁路基尔霍夫第二定律（kvl）安培环路定律、电磁感应定律3)电路与磁路相关概念的对比：磁动势：就是所有电流产生磁场，公式为F=Ni磁位降：就是在安培换路定律中的Hl，也等于在这段磁路里面的磁阻乘于磁通，也就是抵消掉磁动势的东西4)关于损耗：磁路中的损耗为铁耗，铁耗包括滞磁损耗和涡流损耗二、变压器1)基本概念变压器：实现相同频率的交流电能之间的转换几种绕组的分类：高压绕组，低压绕组；一次绕组，二次绕组变压器按照绕组数目分类：双绕组变压器、三绕组变压器、多绕组变压器、自耦变压器按照冷却方式分类：油浸式变压器、干式变压器按照铁芯结构分类：心式变压器、壳式变压器变压器的基本构成：1、必须有电路部分跟磁路部分；2、绕组套在铁芯上，构成器身（变压器的核心部分）变压器的额定值：额定容量SN：输出视在功率的保证值，规定一次二次绕组的视在功率相同一次绕组额定电压U1N：正常运行时一次绕组应该加的电压的有效值二次绕组额定电压U2N：一次绕组加额定电压时二次绕组空载时的输出电压有效值一次、二次绕组额定电流I1N、I2N：正常运行时一二次绕组能够承担的电流的有效值，可以通过额定容量来计算额定负载：就是当二次绕组电流I2达到其额定值I2N时的负载，也成为满载单向变压器的额定容量计算：就是拿该相的电压乘以该相的电流（额定值）三相变压器的额定容量计算：要注意，这里给出的额定电压都是线电压，因此虽然三相变压器的额定容量就是三个相的容量加起来，但是每个相的容量的计算中已经用到了线电压除以根号三，所以总的是线电压乘以线电流乘以根号三：2)变压器的运行分析：参考方向的问题：考虑电路中电压、电动势、电流、磁通的参考方向。

电机学4.44公式电机学4.44公式是电动机的重要公式之一，在电机学中有非常重要的应用。

本文将详细介绍电机学4.44公式的定义、推导及应用，并阐述其在电机领域中的重要性。

一、定义电机学4.44公式是指电动机中电磁感应电势的计算公式，也称为电磁感应电势常数（K）。

其中，电机学4.44公式的数学表达式为：K = 4.44 × f × φ其中，K表示电磁感应电势常数，f表示电机运转的频率，φ表示磁通量。

二、推导电机学4.44公式的推导，需要从电磁感应现象下手。

由法拉第电磁感应定律可知，当导体在磁场中相对运动时，会产生感应电动势。

因此，当旋转子在磁场中旋转时，旋转子中导体上就会产生感应电动势。

根据电磁感应定律，感应电动势的大小与磁通量和导体运动速度密切相关，即：ε = Blv其中ε表示感应电动势，B表示磁感应强度，l表示导体的长度，v表示导体的运动速度。

在电机中，磁通量是由旋转子的磁场产生的，因此磁通量的大小与电机中电流密度和导体几何形状有关。

接下来，我们要推导出磁通量与电机运转的频率之间的关系。

在交流电机中，电流具有正弦形的变化规律，其频率为f，电流的大小则与电机的负载有关。

我们按照牛顿第二定律将导体所在的转子分为质点，将质点所受的电磁力表示为F，其表达式为：F = BILsinθ其中B表示磁感应强度，I表示电流强度，L表示导体长度，θ表示导体和磁场之间的夹角。

由于电机的负载会影响电流的大小，因此我们需要对电机的平均负载进行处理。

假设电机的平均负载为cosθ，则电机中磁通量的大小为：φ = BLcosθp其中p表示电机极对数。

根据交流电机的特性可知，电流在一个周期内的变化次数为f，因此在一个周期内磁通量的变化次数也为f。

因此，电磁感应电势常数K的表达式为：K = ε/φ将前面推导的ε和φ带入上式，化简得到：K = 2πf/60 × p又由于1圈磁通量等于电机中极对数的两倍，因此：K = 4.44 × f × φ三、应用电机学4.44公式在电机领域中具有广泛的应用。

电机学复习资料第一章 基本电磁定律和磁路电机的基本工作原理是建立在电磁感应定律、全电流定律、电路定律、磁路定律和电磁力定律等定律的基础上的，掌握这些基本定律，是研究电机基本理论的基础。

▲ 全电流定律全电流定律 ∑⎰=I Hdl l式中，当电流方向与积分路径方向符合右手螺旋关系时，电流取正号。

在电机和变压器的磁路计算中，上式可简化为∑∑=Ni Hl▲电磁感应定律①电磁感应定律 e=- dtd N dt d Φ-=ψ 式中，感应电动势方向与磁通方向应符合右手螺旋关系。

②变压器电动势磁场与导体间无相对运动，由于磁通的变化而感应的电势称为变压器电动势。

电机中的磁通Φ通常是随时间按正弦规律变化的，线圈中感应电动势的有效值为m fN E φ44.4=③运动电动势e=Blv④自感电动势 dt di Le L -= ⑤互感电动势 e M1=-dt di 2 e M2 =-dt di 1 ▲电磁力定律f=Bli▲磁路基本定律① 磁路欧姆定律Φ=A l Ni μ=mR F =Λm F 式中，F=Ni ——磁动势，单位为A ；R m =Al μ——磁阻，单位为H -1； Λm =l A R m μ=1——磁导，单位为H 。

② 磁路的基尔霍夫第一定律0=⎰sBds 上式表明，穿入（或穿出）任一封闭面的磁通等于零。

③ 磁路的基尔霍夫第二定律∑∑∑==m R Hl F φ上式表明，在磁路中，沿任何闭合磁路，磁动势的代数和等于次压降的代数和。

磁路和电路的比较第二章 直流电动机一、直流电机的磁路、电枢绕组和电枢反应▲磁场是电机中机电能量转换的媒介。

穿过气隙而同时与定、转子绕组交链的磁通为主磁通；仅交链一侧绕组的磁通为漏磁通。

直流电机空载时的气隙磁场是由励磁磁动势建立的。

空载时，主磁通Φ0与励磁磁动势F 0的关系曲线Φ0=f （F 0）为电机的磁化曲线。

从磁化曲线可以看出电机的饱和程度，饱和程度对电机的性能有很大的影响。

▲ 电机的磁化曲线仅和电机的几何尺寸及所用的材料有关，而与电机的励磁方式无关。

重点公式：1.p21 （1.14）2.变压器：参数折算公式p42 （2-38）（2-39）；电压调整率定义式p59 （2-66）和标幺值公式p55；效率公式p60 （2-71）（2-72）（2-73）；负载分配p64 例2-63.直流机：电枢电压方程p93 （3-20）（3-22）电流关系P94；电磁功率公式p95 （3-31）（3-32）；电动势公式p92 （3-15）电磁转矩公式p93 (3-19)；机械特性公式p102 （3-40）4.交流绕组：p133 （4-19）；p142 （4-42）；p144 （4-50）5.感应电机：P165 （5-7）；P176 （5-43）（5-44；）p177 （5-47）（5-48）；P188 （5-69）（5-72）（5-73）P190 例5-5中起动电流公式.6.同步电机：p227 （6-8）向量图；p231 （6-14）（6-15）（6-16）（6-17）；p243（6-35）；p244（6-38）（6-39）；p246 （6-40）；p248 （6-42）；图6-42；p251 （6-45）（6-46）（6-47）（6-49）；电机学如何复习？电机学内容庞杂，公式、概念、原理众多，教学时间又相对较短，同学们如何在较短的时间内较好的掌握相关内容就有一个复习方法的问题，下面谈点我的建议：1.拟定复习提纲（已经公布）2.根据提纲，结合上课笔记，完成复习笔记，（充实提纲内容）3.熟悉、掌握复习笔记，适当的练习4.抛开复习笔记，看到复习提纲能够较快的、准确回忆起相关内容和知识点。

5.独立、闭卷完成适当练习；6.再次重点记忆相关重点公式及公式描述物理量间的关系。

7.注意不同电机间的电磁本质，力求融会贯通。

8.参考。

绪论一、电机的定义（P1）电机是一种进行机械能与电能的转换或信号传递和转换的电磁机械装置。

电机的分类电机的型号和类型很多，结构和性能各异，有多种分类方法。

按照功能分类，电机可分为：发电机、电动机和变压器。

第一章 磁路一、磁感应强度（P3）磁感应强度又叫磁通密度，它是表示磁场内某点磁场强度的物理量。

二、磁通在磁场中，穿过任一面积的磁力线总量称为该截面的磁通量，简称磁通，符号为Φ。

均匀磁场中，磁通等于磁感应强度B 与垂直于磁场方向的面积S 的乘积BS Φ=。

三、磁导率磁导率是表示物质导磁性能的参数，用符号μ表示。

真空中的磁导率一般用0μ表示，70410/H m μπ-=⨯。

四、电磁感应定律（P7）当穿过某一闭合导体回路的磁通发生变化时，在导体回路中就会产生电流，这种现象称为电磁感应现象，产生的电流称为感应电流。

如果穿过线圈的磁通发生了变化，线圈的匝数为N ，则线圈中感应电动势的大小与线圈匝数成正比，与单位时间内磁通量的变化率成正比： d d e N dt dtψΦ=-=-。

其中，ψ为穿过整个线圈的磁链，N ψ=Φ。

第一部分 变压器第二章 变压器一、变压器的用途（P12）变压器是一种静止的电能交换装置，它利用电磁感应作用，把一种形式的交流电能转换为另一种形式的同频率的交流电能。

变压器只能对交流电的电压、电流进行变换，而不能改变交流电的频率。

二、变压器的结构电压器的主要构成部分有：铁心、绕组、变压器油、油箱及附件、绝缘套管等。

铁心和绕组是变压器主要部件，称为器身；油箱作为变压器的外壳，起冷却、散热和保护作用；变压器油既起冷却作用，也起绝缘介质作用；绝缘套管主要起绝缘作用。

三、变压器的额定值（P15）额定容量是变压器在额定运行条件下输出的额定视在功率。

对于三相变压器，额定电压、额定电流分别为线电压、线电流。

第三章 电压器基本运行原理一、空载运行时的物理情况（P17）当在变压器的一次绕组接交流电源后，将产生交变的磁通，改磁通分为主磁通和漏磁通。

记住电机原理及几个重要公式搞清楚电机电机是将电能转换为机械能的设备或装置。

它是现代社会中广泛应用的重要工业设备，用于各种场合，如家庭电器、工业设备、交通运输等。

学习电机原理和相关公式，可以帮助我们更好地理解电机的工作原理和性能，有助于我们在设计、调试和维护电机时能够更加熟练地操作。

电机原理主要包括电磁感应原理、洛伦兹力原理、电场力原理和能量转换原理等。

其中最基本的电机原理是电磁感应原理，它是指导电机运行的基础原理。

当导体在磁场中运动或磁场变化时，会在导体内产生感应电动势，该感应电动势是由于磁场对运动电荷的作用而引起的。

根据霍尔效应，可以将导体划分为N个区域，当通电时，不同区域内的电流方向也不同，形成一个闭合环路，这便是电机原理的基础。

几个重要电机公式是电机工程中常用的计算公式，可以帮助我们在实际应用中进行电机的设计和计算。

以下是几个常用的电机公式：1.功率公式：P=VI，表示电机的输出功率P等于电压V乘以电流I。

这个公式可以用来计算电机的功率消耗和输出功率。

2.转速公式：N=120f/P，表示电机的转速N等于120乘以电源频率f除以极对数P。

这个公式可以用来计算电机的转速。

3.转矩公式：T=k*I，表示电机的转矩T等于转矩系数k乘以电流I。

转矩系数k可以根据电机的设计参数进行计算。

4. 效率公式：η = (Pout / Pin) * 100%，表示电机的效率η等于输出功率Pout除以输入功率Pin再乘以100%。

这个公式可以用来评估电机的能量转换效率。

以上是电机原理及几个重要公式的简要介绍。

电机原理是电机工程中的基础知识，了解原理并掌握相关公式可以帮助我们更好地理解电机的工作原理和性能。

在实际应用中，根据具体需求和实际情况，可以灵活运用这些公式进行电机的设计和计算，从而提高电机的工作效率和性能。

电机学学习笔记一、绪论电机：指应用电磁感应作用而运行的机械，用于电能的转换与不同形式电能之间的变换电机按照功能的分类：有电动机，发电机，变压器与控制电机按照结构特点分类：有变压器与旋转电机，旋转电机分为交流电机与直流电机，交流电机分为同步电机与异步电机磁路欧姆定律、磁路基尔霍夫第一定律（KCL）、磁路基尔霍夫第二定律（kvl）安培环路定律、电磁感应定律3)电路与磁路相关概念的对比：磁动势：就是所有电流产生磁场，公式为F=Ni磁位降：就是在安培换路定律中的Hl，也等于在这段磁路里面的磁阻乘于磁通，也就是抵消掉磁动势的东西磁路中的损耗为铁耗，铁耗包括滞磁损耗和涡流损耗二、变压器变压器：实现相同频率的交流电能之间的转换几种绕组的分类：高压绕组，低压绕组；一次绕组，二次绕组变压器按照绕组数目分类：双绕组变压器、三绕组变压器、多绕组变压器、自耦变压器按照冷却方式分类：油浸式变压器、干式变压器按照铁芯结构分类：心式变压器、壳式变压器变压器的基本构成：1、必须有电路部分跟磁路部分；2、绕组套在铁芯上，构成器身（变压器的核心部分）变压器的额定值：额定容量SN：输出视在功率的保证值，规定一次二次绕组的视在功率相同一次绕组额定电压U1N：正常运行时一次绕组应该加的电压的有效值二次绕组额定电压U2N：一次绕组加额定电压时二次绕组空载时的输出电压有效值一次、二次绕组额定电流I1N、I2N：正常运行时一二次绕组能够承担的电流的有效值，可以通过额定容量来计算额定负载：就是当二次绕组电流I2达到其额定值I2N时的负载，也成为满载单向变压器的额定容量计算：就是拿该相的电压乘以该相的电流（额定值）三相变压器的额定容量计算：要注意，这里给出的额定电压都是线电压，因此虽然三相变压器的额定容量就是三个相的容量加起来，但是每个相的容量的计算中已经用到了线电压除以根号三，所以总的是线电压乘以线电流乘以根号三：参考方向的问题：考虑电路中电压、电动势、电流、磁通的参考方向。

For personal use only in study and research; not for commercial useFor personal use only in study and research; not for commercial use电机电流计算：对于交流电三相四线供电而言，线电压是380，相电压是220，线电压是根号3相电压对于电动机而言一个绕组的电压就是相电压，导线的电压是线电压（指A相 B相 C相之间的电压，一个绕组的电流就是相电流，导线的电流是线电流当电机星接时：线电流＝相电流；线电压＝根号3相电压。

三个绕组的尾线相连接，电势为零，所以绕组的电压是220伏当电机角接时：线电流＝根号3相电流；线电压＝相电压。

绕组是直接接380的，导线的电流是两个绕组电流的矢量之和功率计算公式 p=根号三UI乘功率因数是对的用一个钳式电流表卡在A B C任意一个线上测到都是线电流极对数与扭矩的关系n=60f/p n: 电机转速 60： 60秒 f: 我国电流采用50Hz p: 电机极对数 1对极对数电机转速：3000转/分；2对极对数电机转速：60×50/2=1500转/分在输出功率不变的情况下，电机的极对数越多，电机的转速就越低，但它的扭矩就越大。

所以在选用电机时，考虑负载需要多大的起动扭距。

异步电机的转速n=(60f/p)×(1-s)，主要与频率和极数有关。

直流电机的转速与极数无关，他的转速主要与电枢的电压、磁通量、及电机的结构有关。

n=(电机电压-电枢电流*电枢电阻)/(电机结构常数*磁通)。

扭矩公式T=9550*P输出功率/N转速导线电阻计算公式：铜线的电阻率ρ＝0.0172，R＝ρ×L/S(L＝导线长度，单位：米，S＝导线截面，单位：m㎡)磁通量的计算公式：B为磁感应强度,S为面积。

已知高斯磁场定律为：Φ=BS磁场强度的计算公式：H = N × I / Le式中：H为磁场强度，单位为A/m；N为励磁线圈的匝数；I为励磁电流（测量值），单位位A；Le为测试样品的有效磁路长度，单位为m。